【文章內(nèi)容簡介】 初步設(shè)計(jì)報(bào)告21。 典型年選擇及典型年年內(nèi)分配板洞一級水電站在壩址以上河道狹窄，河床坡降較陡，庫容較大，故調(diào)節(jié)程度較好，擬用豐、平、枯三個(gè)典型年進(jìn)行水文計(jì)算，由于缺乏徑流資料，擬用雨量資料為依據(jù)分析選定。本站設(shè)計(jì)保證率按 85%計(jì)，徑流年內(nèi)分配選擇豐水年為 15%，中水年為 50%，枯水年為 85%，三個(gè)典型年進(jìn)行計(jì)算。按多年平均降雨量變差系數(shù) Cvx 全年 =，枯水期多年平均降雨量變差系數(shù) Cvx 枯=，采用皮氏Ⅲ型曲線 Cs= 查得模比系數(shù) Kp 值，由多年平均降水量Xp= 計(jì)算出各典型年降雨 Xi 如下表 32。 設(shè)計(jì)年降水量計(jì)算表 表 32頻率P 全年（mm） 枯水期（mm）（%） Kp Xp Xi=KpXp Kp Xp Xi=KpXp15 50 85 對白芒站 49 年全年及枯水期降雨量統(tǒng)計(jì)值按大小順序排頻，對照典型年降雨量值選擇出典型年豐水年（P=15%）是：1982 年 4 月至 1983 年 3 月；中水年（P=50%）是：2022 年 4 月至 2022 年 3 月；枯水年（P=85%）是：1989 年 4 月至 1990 年 3 月。由 Xi 與所選擇的典型年降雨量進(jìn)行調(diào)配，使調(diào)配出的典型年降雨量頻率符合豐水年 15%，中水年 50%，枯水年 85%。詳見附表 33。連南瑤族自治縣板洞一級水電站增效擴(kuò)容改造工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告22 設(shè)計(jì)年徑流計(jì)算表 表 33Wp(104m3)頻率 P(％) Kphp=YpKp(mm) ∑Wp W 深層 W 地面15 50 85 徑流計(jì)算根據(jù)本流域多年平均徑流 Cvy=，采用 Cs= 皮氏Ⅲ型曲線查得模比系數(shù)Kp 值，由多年平均徑流深 Yp=1500mm 計(jì)得設(shè)計(jì)年徑流量如表 33。其中，深層補(bǔ)給取%。根據(jù)所調(diào)配后的各典型年內(nèi)旬降雨量計(jì)算旬徑流分配，從而計(jì)得各典型年內(nèi)旬平均流量和多年平均流量，多年平均流量為 m3/s，河道生態(tài)流量取多年平均流量的10%，為 m3/s。旬平均徑流計(jì)算表如下表 34。旬平均徑流計(jì)算表 表 34降水量 水量分配 深層補(bǔ)給 地面徑流 徑流總量 平均流量 頻 率序 號(hào) 月 旬 天 數(shù)mm % 104m3 　 　 m3/s %(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)1 上 10 2 中 10 34下 10 4 上 10 5 中 10 65下 11 7 上 10 8 中 10 96下 10 10 上 10 11 中 10 127下 11 13 上 10 14 中 10 158下 11 16 上 10 17 9 中 10 連南瑤族自治縣板洞一級水電站增效擴(kuò)容改造工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告23序 號(hào) 月 旬 天 數(shù) 降水量 水量分配 深層補(bǔ)給 地面徑流 徑流總量 平均流量 頻 率mm % 104m3 　 　 m3/s %(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)18 下 10 0 19 上 10 20 中 10 0 2110下 11 22 上 10 23 中 10 2411下 10 0 25 上 10 0 26 中 10 2712下 11 28 上 10 29 中 10 301下 11 31 上 10 32 中 10 332下 8 34 上 10 35 中 10 363下 11 37 上 10 38 中 10 394下 10 40 上 10 41 中 10 425下 11 43 上 10 44 中 10 456下 10 46 上 10 47 中 10 487下 11 49 上 10 50 中 10 518下 11 52 上 10 53 中 10 549下 10 55 上 10 0 56 中 10 0 5710下 11 58 上 10 59 中 10 6011下 10 0 61 上 10 62 中 10 0 6312下 11 連南瑤族自治縣板洞一級水電站增效擴(kuò)容改造工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告24序 號(hào) 月 旬 天 數(shù) 降水量 水量分配 深層補(bǔ)給 地面徑流 徑流總量 平均流量 頻 率mm % 104m3 　 　 m3/s %(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)64 上 10 65 中 10 661下 11 0 67 上 10 68 中 10 692下 8 70 上 10 71 中 10 723下 11 73 上 10 74 中 10 754下 10 76 上 10 77 中 10 785下 11 79 上 10 80 中 10 816下 10 82 上 10 83 中 10 847下 11 85 上 10 86 中 10 878下 11 88 上 10 89 中 10 909下 10 91 上 10 0 92 中 10 9310下 11 0 94 上 10 0 95 中 10 9611下 10 0 97 上 10 98 中 10 0 9912下 11 100 上 10 101 中 10 1021下 11 103 上 10 104 中 10 0 1052下 8 106 上 10 107 中 10 1083下 11 連南瑤族自治縣板洞一級水電站增效擴(kuò)容改造工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告25 洪水 工程等級及洪水標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》 （GB5020194）和《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL2522022） ，板洞一級水電站為以發(fā)電為主的引水式電站，該電站現(xiàn)有裝機(jī)6400kw，庫容為 3792 萬 m3。工程等別為Ⅲ等，攔河壩等建筑物的級別為 3 級，渠道、廠房等次要建筑物為 5 級。根據(jù)板洞水庫食水工程電站總體規(guī)劃，計(jì)劃梯級開發(fā)二級電站，現(xiàn)狀二級電站均已投產(chǎn)發(fā)電，本工程電站為梯級開發(fā)的第一級。攔河壩的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為 100 年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為 1000 年一遇；廠房設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為 20 年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為 50 年一遇。 洪水特征板洞一級水電站攔河壩及發(fā)電廠房均位于北江上游段，河床兩岸高山峻嶺，森林茂密，河道坡降陡。該流域?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，受海洋性東南亞熱帶風(fēng)暴影響很大，極易發(fā)生洪澇災(zāi)害。洪水主要由暴雨產(chǎn)生，徑流的時(shí)空分布與降雨分布基本一致。具有年際變化大，年內(nèi)分配不均的特點(diǎn)。豐水年降雨量幾乎是枯水年降雨量的兩倍。年內(nèi)分配方面，暴雨 80％以上集中在 5～8 月份，多為鋒面雨在這個(gè)時(shí)期洪澇災(zāi)害頻繁且嚴(yán)重。9～10 月份因臺(tái)風(fēng)侵襲也常有暴雨洪水發(fā)生，11～4 月份降雨明顯減少。 洪水計(jì)算 暴雨資料板洞一級水電站壩址以上流域面積 ，廠址集雨面積 km2，域內(nèi)無水文測站，本工程沒有實(shí)測水文資料，水文資料非常缺乏，降雨資料主要采用同一流域的白芒雨量站雨量資料（相距 11km） 。本次收集了白芒雨量站有 1961～2022 年的降雨連南瑤族自治縣板洞一級水電站增效擴(kuò)容改造工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告26資料。根據(jù)要求，推求設(shè)計(jì)洪水有關(guān)參數(shù)取值可采用廣東省水文總站 1991 年編的《廣東省水文圖集》和《廣東省暴雨徑流查算圖表使用手冊》 ，本工程采用《廣東省暴雨徑流查算圖表》中的廣東省綜合單位線法進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì)洪水，有關(guān)計(jì)算參數(shù)如下：由于工程集水區(qū)域剛好位于《廣東省暴雨徑流查算圖表》分區(qū)為北江上游分區(qū) V，計(jì)算時(shí)采用北江上游設(shè)計(jì)雨型進(jìn)行計(jì)算：采用暴雨低區(qū)點(diǎn)面換算系數(shù)的 at～t～F 關(guān)系圖，內(nèi)陸區(qū)產(chǎn)流參數(shù)；廣東省綜合單位線滯時(shí) m1～θ 關(guān)系圖中的大陸地區(qū)關(guān)系線（即 B 線） ，取m1=；集水面積 F=500km2，應(yīng)采用廣東省綜合單位線Ⅱ號(hào)無因次單位線ui～x i；多年平均降雨量 ，多年平均徑流深 1500mm。洪水計(jì)算有關(guān)暴雨參數(shù)見表 35。暴雨參數(shù)表 表 35項(xiàng)目 1h 6h 24h 72hHt 46 88 140 208Cvt at P=% P=1% P=% 洪水推求2022 年該電站水庫工程完成安全鑒定加固工作，根據(jù)設(shè)計(jì)資料及表 35 中有關(guān)參數(shù)，本次洪水計(jì)算采用安全鑒定報(bào)告中的成果，采用《廣東省暴雨徑流查算圖表》中連南瑤族自治縣板洞一級水電站增效擴(kuò)容改造工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告27的廣東省綜合單位線法進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算結(jié)果詳見表 36。 設(shè)計(jì)、校核洪水計(jì)算成果表 表 36計(jì)算方法、比值 單位線法引水壩設(shè)計(jì)洪峰流量 Qmax 引水壩校核洪峰流量 Qmax 廠址設(shè)計(jì)洪峰流量 Qmax 廠址校核洪峰流量 Qmax 防洪復(fù)核 調(diào)洪演算計(jì)算水位～庫容關(guān)系曲線復(fù)核水位～庫容關(guān)系曲線計(jì)算采用實(shí)測和參考原設(shè)計(jì)成果，據(jù)調(diào)查，水庫為運(yùn)行年限不長，該流域植被保存良好，庫區(qū)泥沙含量小，庫容變化不大。經(jīng)復(fù)核計(jì)算，原設(shè)計(jì)成果符合精度要求，詳見表 37。水位～庫容關(guān)系曲線表 表 37水位 H（m） 854 855 856 857 858 859庫容 V（萬 m3） 990 1130 1455 1607 1785水位 H（m） 860 861 862 863 864 865庫容 V（萬 m3） 1960 2161 2363 2567 2780 水位 H（m） 866 867 868 869庫容 V（萬 m3） 3220 3730 4000泄洪洞泄流量計(jì)算原水庫設(shè)計(jì)水位～下泄量關(guān)系如下表 38： 原水庫水位～下泄量關(guān)系表 表 38水位 下泄量 本次改造重新演算下泄流量，水庫泄洪采用泄洪洞，為無壓隧洞，進(jìn)口設(shè)弧形閘連南瑤族自治縣板洞一級水電站增效擴(kuò)容改造工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告28門控制，進(jìn)口堰型為 a 型駝峰堰，堰高 1m，堰頂高程 ，洞凈寬 。泄洪泄流參考《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》 （SL2352022）附錄 A 有關(guān)公式計(jì)算，計(jì)算成果表 37。Q=εmbσ2/30HgQ—洪峰流量，見表 36 （m 3/s）σ—淹沒系數(shù),根據(jù)下游水位按中國水利水電出版社出版的《水力計(jì)算手冊》進(jìn)行查算。m—流量系數(shù)，根據(jù)計(jì)算斷面水流條件及堰型結(jié)構(gòu)，按《水力計(jì)算手冊》進(jìn)行取值。b—河道或堰頂凈寬， （m）H0—包括行近流速的河道或堰頂水深（m）ε收縮系數(shù)，根據(jù)實(shí)際過流條件及堰型結(jié)構(gòu)，按《水力計(jì)算手冊》進(jìn)行取值。 泄洪洞下泄流量計(jì)算成果表 表 39水位H（m） 862 863 864 865 866 867 868 869H0（m） 0 1 2 3 4 5 6 7m 0 ξ Q(m3/s) 0 比較表 38 與表 39 可知，各設(shè)計(jì)水位對應(yīng)的下泄量基本一致，本次改造選取本次技術(shù)結(jié)果進(jìn)行調(diào)洪演算。調(diào)洪演算結(jié)果根據(jù)選定的《廣東省暴雨徑流查算圖表》計(jì)算的洪水過程線結(jié)果及表 3表 39中有關(guān)數(shù)據(jù)，采用省水利廳推廣應(yīng)用《調(diào)洪演算程序》TH3 進(jìn)行調(diào)洪演算。起調(diào)水位取 ，為偏安全考慮，調(diào)洪時(shí)不考慮輸水隧洞管的下泄流量，成果見表 310。連南瑤族自治縣板洞